1、1单片机原理与接口技术课后习题参考答案习题一1在计算机内部,一切信息的存取、处理和传送都是以( D )形式进行。A.EBCDIC 码 B.ASCII 码 C.十六进制编码 D.二进制编码2. 一个字节由 8 位二进制数组成,即由 2 位十六进制数组成。3. 将下列十进制数转换成二进制数。(1)12 (2)100 (3)128 (4)1000答:(1)00001100 (2)01100100 (3)10000000 (4)0011111010004. 将下列十进制数转换成十六进制数。(1)14 (2)127 (3)255 (4)1024答:(1)1110 (2)01111111 (3)11111
2、111 (4)0100000000005. 将下列二进制数分别转换成十进制和十六进制数。(1)11100100 (2)10100001 (3)11101000 (4)10101101答:(1)228,E4H (2)161,A1H (3)232,E8H (4)173,ADH6. 将下列十六进制数分别转换成二进制和十进制数。(1)2DH (2) F4H (3) 0400H (4) FFFFH答:(1)00101101B,45 (2)11110100,244 (3)0000010000000000,1024 (4)1111111111111111, 655357. 取字长 8 位,写出下列数据的补码
3、。(1) -32 (2) -45 (3) -98 (4) 91答:(1)E0H (2)D3H (3)9EH (4)5BH8. 完成下列十六进制数的加法运算。(1)8CH+3FH (2)1F34H+95D6H (3)205EH+12FFH2答:(1)CBH (2)B50AH (3)335DH9. 分别用十六进制和二进制数形式,写出数字 0,1,2,9 的 ASCII 码。答:30H,31H, 39H; 00110000B,00110001B,00111001B10. 写出字符串的 ASCII 码:“*MCS-51*”答:2AH,2AH,2AH,4DH,53H,43H,2DH,35H,31H, 2
4、AH,2AH,2AH11. 对于十进制数 35,用二进制数表示为_00100011B_;用十六进制数表示为_23H_;用组合 BCD 码表示为 00110101B ;用非组合 BCD 码表示为_03H,05H_;用 ASCII 表示为_33H,35H_。1216 位 PC 机中整数的有效范围是( D )。A.-3276832767 B.-3276732767 C.065535 D.-3276832767 或 06553513在( C )表示中,二进制数 11111111B 表示十进制数1A.原码 B.反码 C.补码 D.BCD 码14用 8 位的二进制数的补码形式表示一个带符号数,它能表示的整
5、数范围是( D )。A.-127+127 B.-128+128 C.-127+128 D.-128+12715计算机中运算器和控制器合称为( A )A.CPU B.ALU C.主机 D.ENIAC16微机的主要性能指标中,字长是指( 微处理器一次能处理的二进制数的位数 )。17若用 MB 作为 PC 机主存容量的计量单位,1MB 等于( B )个字节。A.210 B.220 C.230 D.240 18运算器的主要功能是( C )。 A.算术运算 B.逻辑运算 C.算术运算与逻辑运算 D.函数运算19. 指出下列总线中,哪一个是单向的,哪一个是双向的?(1)数据总线 (2)地址总线3答:地址总
6、线是单向的;数据总线是双向的。20. 什么是微处理器?答:微处理器是微型计算机的核心,具有运算与控制功能。21. 微型计算机由哪几部分组成的?答:微型计算机由 CPU、存储器、I/O 接口和总线组成。22. 简要说明计算机系统中三种总线各自的作用。答:数据总线用来传送数据信息,数据总线的宽度决定了 CPU 一次能够与存储器或 I/O 接口传送数据的位数。地址总线传送地址信号,CPU 输出地址信号,用来寻址一个存储单元或 I/O 端口,地址总线的位数决定了 CPU 最多能外接多大容量的存储器,若有 CPU 有 N 位地址线,外接存储器的最大容量是 2N。控制总线传输控制或状态信号。23. 说明微
7、型计算机系统的组成。答:微型计算机系统由软件和硬件组成。硬件包括主机和外设,主机包括 CPU,存储器,I/O 接口和总线;外设包括输入设备和输出设备。软件包括系统软件和应用软件24. 说明通用微机与单片机的主要区别。答:在结构上单片机是把微机的主要功能部件:CPU,存储器,I/O 接口集成在一块芯片内。存储器结构也不一样,微机采用冯诺依曼结构,数据和程序放在统一的存储空间;一些单片机,像 MCS-51,其存储器分为数据存储器和程序存储器。应用场合不一样,微型计算机用于科学计算,信息管理,计算机辅助设计等等;单片机面向控制,将其与专业设备融为一体,形成智能系统,如工业控制系统、智能测量系统、自动
8、化通信系统、专用数字处理系统等。编程方式也有不同,微机上用高级语言编程时,不需要了解微机的硬件结构,只需了解操作系统和编程环境。单片机用汇编语言或 C 编程,需要对硬件有所了解。习题二1简述 EU 和 BIU 的主要功能?答:EU 是执行单元,负责执行指令。BIU 是总线接口单元,负责取指令,以及存/取数据。428086 和 8088 的主要区别是什么?答:主要区别是(1)8086 有 16 位数据线,8088 有 8 位数据线。(2)8086 内部有 6 字节的指令队列缓冲器,8088 有 4 字节。3. 8086/8088CPU 采用流水线技术有什么好处? 答:流水线技术可以提高 CPU
9、的工作效率。48086 的数据总线是_16_位,地址总线是_20_位。5. 8086 可以寻址的存储器空间有多大?I/O 空间有多大?答:8086 可以寻址的存储器空间是 1MB;I/O 空间 64KB6在一般的微处理器中,( D )包含在 CPU 中。A.内存 B.输入/输出单元 C.磁盘驱动器 D.算术逻辑单元7.8086 中一共有多少寄存器?每个寄存器有什么特殊的用途?答:8086 一共有 14 个 16 位的寄存器:AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,CS,DS,SS,ES,IP,标志寄存器。有 8 个 8 位的寄存器:AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DLAX,A
10、L:特别用于乘除法指令、数据输入/输出指令中BX:可以用来存放地址CX:循环操作指令中,隐含用作计数器;CL:移位指令中用于存放移位次数DX:输入/输出指令中用于存放端口地址,乘/除法指令中用于存放乘积高位/被除数的高位SP:用于存放堆栈栈顶单元的地址BP:可以用来存放地址SI:串操作指令中,隐含存放源数据串单元地址DI: 串操作指令中,隐含存放目的数据串单元地址CS:存放代码段的段地址;DS: 存放代码数据段的段地址;SS: 存放堆栈段的段地址;ES: 存放附加数据段的段地址; IP: 存放 CPU 将要执行指令所在存储单元的地址,CPU 根据 IP 的值,到相应存储单元取指5令8.什么是寄
11、存器?存储单元?I/O 端口?答:寄存器是在 CPU 中的数据存储部件,一般用符号来表示某个寄存器,即寄存器有名字,寄存器有 8 位、16 位等类型存储单元是在存储器中一个单元,没有特殊说明时,一个存储单元存放一个字节的数据,存储单元通过地址来标识。I/O 端口指的是 I/O 接口中的寄存器,也是地址来标识, 单片机端口中也有符号名9.标志寄存器各位的含义?答:- - - - - - -1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0O F D F I F T F S F Z F A F P F C F进位标志奇偶标志辅助进位标志零标志符号标志溢出标志方向
12、标志中断允许标志跟踪标志10从功能上,8086 的 CPU 由( C )两部分组成。A.SP、ALU B.控制器、FLAGS C.EU、BIU D.EU、ALU11标志寄存器 FLAGS 中存放两类标志,即( B )。A.符号标志、溢出标志 B.控制标志、状态标志C.方向标志、进位标志 D.零标志、奇偶标志12.什么是最大模式?最小模式?答:最大模式是指系统中有多个微处理器,8086 是主处理器,还有协处理器,系统控制总线的大部分信号由总线控制器产生。最小模式是指系统中只有一个微处理器,控制信号由 CPU 直接产生。13.什么是总线周期?答:是指 CPU 访问一次存储器(如读/写一个字节数据)
13、所需要的时间。14.8086 的总线周期由几个时钟周期组成?在总线周期中,CPU 有哪些操作?6答:8086 的总线周期由 4 个时钟周期组成。又叫 4 个 T 状态。在 T1 状态,CPU 输出地址和地址锁存信号;在 T2 状态 CPU 输出控制信号;T3 状态数据出现在数据总线上;T4 状态 CPU 撤销控制信号,总线周期结束。15.8284、8282、8286、8288、8259 这几个芯片的作用是什么?答:8284 是时钟发生器,为 CPU 提供工作时钟,以及使 READY、RESET 信号与时钟同步。8282 是地址锁存器,用来锁存地址信号。8286 是数据收发器,用来提高数据总线的
14、驱动能力8288 是总线控制器,当 8086 工作在最大模式下,可以产生控制信号。16.8086 如何进入复位状态?答:8086 的 TESET 引脚出现 4 个时钟周期的高电平,8086 进入复位状态。17.复位后,8086 芯片内寄存器状态如何?引脚信号状态如何?答:8086 复位后,除了 CS=FFFFH 外,其它寄存器的值都为 0。三态引脚呈高阻态,非三态引脚呈无效状态。18最小模式时,当 M/为低电平时,表示 CPU 正在对( D )进行访问。A.存储器 B.I/O 端口 C.外部存储器 D.EPROM19某 CPU 的主频为 250MHZ,则它的时钟周期为( D )。A.250ns
15、 B.50ns C.40ns D.4ns20.存储单元逻辑地址的表达方式?答:存储单元逻辑地址的表达方式是“段地址:偏移地址” ,段地址和偏移地址都是 16 位。21.逻辑地址如何形成存储单元的物理地址?答:物理地址=段地址10H+偏移地址22程序设计中所使用的地址是( A )。A.逻辑地址 B.有效地址 C.物理地址 D.段基址23某单元在数据段中,已知 DS=1000H,偏移地址为 1200H,则它的物理地址为( B )。7A.10000H B.11200H C.12100H D.13000H24设某一个单元的物理地址是 54321H,则正确的逻辑地址表示为( C )。A.4321H:50
16、000H B.54320H:1H C.5430H:0021H D.5432H:00001H25上电复位时,若 CPU 的 CS=FFFFH,IP=0000H,则第一条指令从 地址 FFFF0H 地方取。268088 与外部交换数据的总线宽度是 8 位,EU 内部总线宽度是 16 位。278086/8088 将整个存储空间划分为许多逻辑段,每个逻辑段容量在 64KB 以内。28 8086/8088 系统中,某存储单元只能有一个 物理 地址,但可以有多个 逻辑 地址。29某存储单元物理地址为 32413H,则相对于段地址为 3000H,其偏移地址为 2413H ,若;它的偏移地址是 1003H,则
17、其段地址为 3141H 。30.说明存储器分类及特点。答:从存取功能分:只读存储器 ROM、随机存取存储器 RAM只读存储器:掩模 ROM 、PROM 、EPROM、 EEPROM随机存储器:静态 RAM(SRAM) 、动态 RAM(DRAM)从制造工艺分:双极型和 MOS(CMOS)型静态存储单元(SRAM)的优点:速度快、使用简单、不需刷新、常用作 Cache ;缺点:元件数多、集成度低、运行功耗大DRAM 的主要特点有:基本存储电路用单管线路组成(靠电容存储电荷);集成度高;功耗比静态 RAM 低;价格比静态便宜;因动态存储器靠电容来存储信息,由于总是存在有泄漏电流,故要求刷新(再生)。
18、 适用于大存储容量的微型计算机,如微机中的内存主要由 DRAM组成。掩模 ROM:掩模只读存储器由制造厂做成,用户不能进行修改。 可编程只读存储器 PROM(Programmable ROM),PROM 允许用户对其进行一次编程,即写入数据或程序。一旦编程之后,用户可以读出其内容,但再也无法改变它的内容。紫外线可擦除的只读存储器 EPROM (Erasable Programmable ROM),需要用紫外线照射来擦除,擦除后可编程,并允许用户多次擦除和编程; 电可擦除的只读存储器 EEPROM 或 E2PROM (Electrically Erasable Programmable ROM)
19、,8采用加上一定电压的方法进行擦除和编程,也可多次擦除和编程。 31.存储器的功能是存储 程序 和 数据 。32.与外存相比,内存具有的特点是存储容量 小 ,工作速度 快 。33.存储器的主要指标有存 储器容量 、存储周期 和 可靠性 。34.随机访问存储器的访问速度与 数据的存储位置 无关。35.存储器中用 地址 来区分不同的存储单元。36.静态存储单元是由晶体管构成的 双稳态触发器 ,保证记忆单元始终处于稳定状态。37.主存容量与 地址 总线的根数有关。38.要组成容量为 4K8 的存储器,需要 32 片 1K1 的存储器芯片。39. 静态随机存储器 SRAM 靠 双稳态触发器 存储信息,
20、动态随机存储器 DRAM 靠 电容 存储信息。40.为什么 RAM 被称为“易失性存储器”?答:因为掉电后,存储的内容会丢失。41.微型计算机的存储系统是指( D ) 。A.RAM B. ROMC.主存储器 D. cache、主存储器和外存储器42.内存若为 16MB,则表示其容量为( B )KB。A.16 B. 16384 C. 1024 D. 1600043.组成 2M8 位的内存,可以使用( D ) 。A.1M8 的芯片进行位扩展 B.1M4 位的芯片进行字扩展C.2M4 的芯片进行字扩展 D.2M4 位的芯片进行位扩展44.若 SRAM 芯片的容量为 4K8 位,则该芯片引脚中地址线和
21、数据线的数目之和是( C ) 。A.15 B.19 C. 20 D.不可估计45.存储周期是指( B ) 。A.存储器的读出时间 B.连续两次启动存储器的时间间隔9C.存储器的写入时间 D.存储器连续写操作的时间46. 8088 系统中用 74LS138 译码器产生片选信号,如下图示。若将 接到存储器的片选Y6信号端,则存储器的存储范围为( C ) 。A.B800HBFFFHB.A800HAFFFHC.B000HB7FFHD.8800H8FFFH47.若一台计算机的字长为 4 个字节,则表明该机器( C ) 。A.能处理数值最大值为 4 位十进制数B.能处理的数值最大为 4 位二进制数组成C.
22、在 CPU 中能够作为一个整体处理 32 位的二进制代码D. 能运算的结果为 23248. 根据存放信息的不同,端口通常有三种类型:数据端口、状态端口 和 控制端口。49. CPU 与外设之间进行数据传送时,可以采用哪些方式?答:可以采用无条件传送方式、查询方式、中断方式和 DMA 方式习题三1. 单片机是把组成微型计算机的各功能部件,即 CPU 、存储器 、I/O 接口及 总线 等部件制作在一块集成电路芯片上,构成一个完整的微型计算机。2. Intel 公司生产的 MCS-51 系列单片机主要集成了哪些功能部件?答:MCS-51 单片机内部包含了下列几个部件:一个 8 位 CPU、一个片内振
23、荡器及时钟电路、G A2B74LS138CBA0Y123457Y6A15IO/MA14A13A12A11104K 字节程序存储器、128 字节数据存储器、两个 16 位定时器/计数器、一个可编程全双工串行口、四个 8 位可编程并行 I/O 端口、64K 字节外部数据存储器和 64K 字节程序存储器扩展控制电路、五个中断源;两个优先级嵌套中断结构3MCS-51 系列单片机中,片内无 ROM 的机型是 8031 ,有 4KB ROM 的机型是 8051 ,而有 4KB EPROM 的机型是 8751 。4. CPU 由 运算器 和 控制器 组成。5. 程序计数器 PC 的功能是什么?答:PC 用于
24、存放下一条将要从程序存储器中读取的指令的地址。由两个 8 位的计数器(PCH、PCL)组成,16 位可容纳的最大数值为 FFFFH(即 65535) ,因此,MCS-51 可寻址64KB 的程序存储器。每取一字节指令,PC 会自动加 1。改变 PC 的值,就可改变程序执行的顺序。6. 程序计数器 PC 的值是( C ) 。A.当前正在执行指令的前一条指令的地址B.当前正在执行指令的地址C.当前正在执行指令的下一条指令的地址D.控制器中指令寄存器的地址7. MCS-51 单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器 PC 的位数所决定的,因为 MCS-51的 PC 是 16 位的,因此其寻址空间为
25、64KB ,地址范围是从 0000H 到 FFFFH 。8. 说明程序状态寄存器 PSW 中,各标志位的作用。答:Cy:进位标志位;AC:辅助进位标志,又称半字节进位标志位;F0:用户自定义标志。RS1,RS0:工作寄存器组选择控制位。OV:溢出标志。P:奇偶标志位。9. 若 A 中的内容为 63H,那么,奇偶标志位 P 的值为 0 。10. 8051 芯片的引脚可以分位以下四类: 电源引脚 VCC 和GND 、外接晶振引脚 XTAL1 和 XTAL2、控制信号引脚 和 多功能 I/O 口引脚 。11. 8051 单片机有 4 个 8 位并行 I/O 口,共 32 位 I/OFFH80H内部 RAM80HFFH(仅 52 系列有)只能通过间接寻址访问SFR 区80HFFH只能通过直接寻址访问普通 RAM 区地址 30H7FH位寻址区(20H2FH)位地址 00H7FH工作寄存器区 0(00H07H )工作寄存器区 3(18H1FH )工作寄存器区 2(10H17H )工作寄存器区 1(08H0FH )00H(a)内部数据存储器30H